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2015年04月 のアーカイブ

2015年4月30日 18時09分20秒 (Thu)

第58回宇宙科学技術連合講演会セッション紹介(171)

デブリ観測・除去 2
11 月 14 日(金)14:10 〜 15:30  
このセッションでは4件の発表がありました。

(1)3F09 画像計測による宇宙デブリへの接近
○ 西田 信一郎(鳥取大), 菊池 直彦(電通大)
ロケット上段残滓を主なターゲットとした宇 宙デブリ捕獲ロボット衛星の捕獲作業シナリオ と各フェーズでの画像計測方式を検討し,各フェ ーズでの画像計測手法を提案しました。また,小型衛星に平行リンク式の簡易ロボットアームを搭載 した構成および制御方法につき,記述しました。

(2)3F10 非協力ターゲットへの誘導制御シミュレーション
○ 加藤 貴昭 , 田中 啓太(日本電気), 池内 正之(NEC 東芝 スペースシステム), 桑尾 文博(日本電気), 山元 透 , 中島 悠 , 村上 尚美(JAXA)
デブリ除去衛星がデブリに接近,捕獲するまでの軌道計画と,デブリ近傍領域における軌道・姿勢運動について議論しました。除去衛星は,5 つの接近フェーズを経てデブリの捕獲に至ります。デブリ近傍での除去衛星の運動を解析し,誘導則を用いることで除去衛星が適切にデブリへの接近・相対停止・離脱を行えることを示しました。

(3)3F11 デブリ除去衛星システムサイジング検討 < その 2>
○ 廣田 賢治 , 渡辺 順一郎(東京エレクトロニツクシステムズ), 桑尾 文博 , 大塚 聡子(日本電気), 池内 正之(NEC 東芝スペースシステム), 河本 聡美(JAXA)
デブリ除去衛星の開発ロードマップでは、軌道上実証を行った後に実用衛星を目指しています。 軌道上実証では要求事項を絞って定義し、シンプルかつミニマムな設計とし、要素技術の確認も行います。実用衛星では、基本となる実証衛星で確認される技術 にプラスして、求められる要求が広がるので、実用衛星の要求を意識しながら実証衛星の検討を行う必要があります。 実証衛星のシステム設計結果を報告し、実用衛星との比較を行い実用化に向けた課題を検討しました。

(4)3F12 スペースデブリ観測衛星システムの研究
○ 岩永 直也,山川 宏(京大)
地球の周回軌道上に存在する既知のデブリと10 cm 以下の未知の微小デブリの宇宙からの近接観測による形状や軌道情報の推定を目的としたデブリ観測衛星システムの検討を行いました。 軌道配置については太陽同期軌道を基本とし、デブリ観測衛星の高度を検討しました。デブリ観測手法については、光学カメラを用いた観測手法とレーザレーダを用いた観測手法を検討し、それぞれの手法についてデブリの観測可能距離を導出しました。

2015年4月29日 9時25分05秒 (Wed)

第58回宇宙科学技術連合講演会セッション紹介(170)

地上系 1
11 月 14 日(金)14:10 〜 15:30  
このセッションでは4件の発表がありました。

(1)3E01 SDS-4 運用における学習型テレメトリ監視システムの構築 (1) - アルゴリズムと実装 -
○ 矢入 健久 , 武石 直也 , 櫻田 麻由(東大), 西村 尚樹 , 中島 佑太 , 関川 知里 , 井上 浩一 , 高田 昇(JAXA)
テレメトリデータから迅速・正確に異常検知を行うことは人工衛星の地上運用では重要なタスクです。衛星テレメトリに機械学習アルゴリズムを適用するためのデータ前処理、現在採用している異常検知・状態監視アルゴリズムの原理と実装、運用者と異常検知システムによる協調的・持続的な知識獲得という考え方などを紹介しました。例としてJAXAの小型衛星SDS-4の地上運用で検証実験を進めている学習型異常検知法について、データの前処理法、異常検知アルゴリズム、運用者との協調について述べました。

(2)3E02 SDS-4 運用における学習型テレメトリ監視システムの構築 (2) - 運用システムによる検証と評価 -
○ 西村 尚樹 , 中島 佑太 , 関川 知里 , 井上 浩一 , 高田 昇 (JAXA), 矢入 健久 , 武石 直也 , 櫻田 麻由(東大)
現在運用している小型実証衛星(SDS-4)の運用システムに,学習型衛星状態監視システムのプロトタイプを組み込み,軌道上データを評価することで得られた人工衛星の異常検知結果と知見について述べました。異常検知がある程度可能なシステムとなっていますが,まだまだ課題は多く、今回得た知見を元にさらなる改善を継続してい く予定です。

(3)3E03 和歌山大学における地上局システムの構築と UNIFORM-1 号機の運用
○ 小谷 朋美 , 佐藤 奈穂子 , 森田 克己(和歌山大), 平松 崇 (衛星技術協力機構), 山浦 秀作(慶大), 秋山 演亮(和歌山大)
UNIFORM-1 号機は、文科省助成事業である UNIFORM (UNiversity International FORmation Mission) プロジェクトの一環として制作・打ち上げられた、50cm×50cm×50cmで質量50 sの超小型衛星です。UNIFORM-1号機の地上局として、和歌山大学キャ ンパス内、電波通信観測施設にある 12m・3m パラボ ラアンテナを使用しています。テレメ・ コマンド運用は、3m アンテナを使用し S 帯で送受信を行います。画像ダウンリンクを行うミッション運用では、12mアンテナを利用してX帯で受信を行っています。

(4)3E04 どこでも運用システムのパッケージ化について
永松 弘行(JAXA)
開発中の「どこでも運用システム」を紹介します。「どこでも運用システム」の基本的な考え方は、衛星運用における人間の負担を極力削減し,人間は人間にしかできない作業に集中できる環境を提供することで,低コストで効率的な運用を実現するシステムです。「どこでも運用システム」のパッケージ化について新ハードウェアの開発状況と、パッケージ化により目指す基本的な考え方を述べました。最後に今後の課題を示しました。

2015年4月28日 12時16分46秒 (Tue)

第58回宇宙科学技術連合講演会セッション紹介(169)

OS06-2 有人宇宙プログラムにおける火災安全の研究
11 月 14 日(金)14:10 〜 15:30  
このセッションでは4件の発表がありました。

(1)3D05 火災安全性評価に向けた固体材料の点火特性に関する研究
○ 津江 光洋 , 小林 芳成 , 中谷 辰爾(東大)
放射加熱を受ける固体試料の強制点火現象を従来の熱分解ガス発生過程のみならず,初期火炎核の形成・成長過程にも着目した実験を行いました。点火装置の特性を明確に規定することで強制点火源の影響を排除し,より普遍的な点火特性を明らかにし,強制点火に及ぼす重力の影響を調べることを目的としました。航空機を用いた微小重力環境下で行うための実験装置の構築を実施しました。

(2)3D06 固体材料揮発成分の点火限界試験における点火手法 の検討
○ 中谷 辰爾 , 小林 芳成 , 津江 光洋(東大)
通常重力環境下で,0.1MPa のメタン/空気混合気に対して,放電火花点火とレーザブレイクダウン火花点火過程を実験的に調べました。希薄限界近傍の希薄混合気の挙動に着目し,航空機を使用した最適な点火形態の検討を行いました。希薄限界付近の点火エネルギーの変化を観察するには,レーザ ーブレイクダウン火花点火の方が簡易です。

(3)3D07 キャンドル型燃焼試験での燃焼限界時の燃焼形態に関する一考
○ 中村 祐二(豊橋技術科学大), 細貝 亜樹(JAXA), 若月 薫(消防庁)
様々な厚みの試料での下方火炎伝播火炎の燃焼限界をどのようにモデル化して考えればよいかという指針を,ISO に規定された LOI を調べる試験結果から考察を加えました。そこから限界酸素濃度に与える重力影響評価をどのようにして試験をして評価することが妥当であるかを検討しました。ここで述べたものは素案に過ぎず、これから詳細な検討を加えてゆく必要があるものの,検討指針を与えるためのキックオフにはなるものと考えます。

(4)3D08 高分子材料の燃焼性を評価する国際試験規格(ISO) について
若月 薫(消防庁)
地上場における高分子材料の燃焼性試験に係る国際規格と、今後の有人宇宙ステーションで使用される高分子材料の燃焼性に係る試験規格づくり における現状・課題を説明しました。着火方法、火炎伝播(上方か下方)、材料のサイズ・アスペクト比効果、重力効果、酸素濃度効果などの数多くの物理的要素をいかにシンプルにまとめて、評価手法を作っていくことが最も技術的に重要な課題です。 ISO 規格とJAXA FLARE プロジェクトのアウトカムとの Compatibilityを探っていくことが理想と考えます。

2015年4月27日 12時09分43秒 (Mon)

第58回宇宙科学技術連合講演会セッション紹介(168)

OS05-3 レーザ技術とその宇宙応用への期待
11 月 14 日(金)14:10 〜 15:30  
このセッションでは4件の発表がありました。

(1)3C09 小型光空間通信設備の開発
○ 西沢 俊広 , 清水 大晃 , 西村 想 , 坪 祐巳子 , 村田 茂 , 山下 敏明(日本電気), 宗正 康 , 小山 善貞 , 高山 佳久 , 豊嶋 守生 (NICT)
INNOVA と呼ばれる小型光空間通信設備を開発しました。地上に設置される小型地上局と、航空機に搭載される移動局から構成されます。光空間通信の実現には光アンテナの高精度追尾制御が必要です。ロスなくデータ通信の再開・再送信を可能とする通信プロトコル技術が不可欠です。粗追尾系のジンバル機構、精追尾系の FPMターゲットによる追尾制御系を構成しました。小型地上局の駆動系と光学系の構成、捕捉追尾制御系、制御系により達成した追尾性能について説明しました。

(2)3C10 光空間通信による画像伝送実験
○ 清水 大晃 , 西沢 俊広 , 西村 想 , 山下 敏明(日本電気), 宗正 康 , 小山 善貞 , 高山 佳久 , 豊嶋 守生(NICT)
移動体上に設置した移動局と地上位置に固定した地上局との間で確立した40Gbps 光空間通信回線を利用し、HD-VIDEO 映像の高速伝送実験について実施した結果を示しました。移動体にHD-VIDEOカメラと通信装置を搭載し、走行中の画像情報をリアルタイム伝送することで、40Gbps光空間通信の有効性を検証しました。移動局側に対し、空間安定制御と協調制御を追加修正することで移動体動揺に対する移動局の追尾性能向上を図り、画像情報を40Gbpsでリアルタイムに光空間画像伝送可能となることを実証できました。

(3)3C11 パルス位置変調方式を用いた光空間多重階層化変調法の検討
○ 小澤 佑介(東京理大), 羽渕 裕真(茨城大), 楳田 洋太郎(東京理大)
新しい光空間多重階層化変調法を提案しました。このシステムは擬似雑音として改良擬似直交Mシーケンスセットを使ったマルチパルスパルス位置変調方式をもとに設計されています。記号間違い率の性能はシンチレーション、背景雑音、アバランシエフォトダイオードの熱雑音、信号依存雑音で説明されます。データ伝送率も得られ、従来のルチパルスパルス位置変調システムに比べて大幅に改善されました。さらに、提案システムで階層化変調方式が実現できることがわかりました。

(4)3C12 大気の屈折率構造関数の測定およびビームワンダの 評価
○ 矢野 圭一(芝浦工大), 高山 佳久(NICT), 行田 弘一(芝浦工大)
乱流計測装置であるシンチロメータを用いて地表付近での屈折率構造関数の測定を行い,過去に行った測定方法で屈折率構造関数を測定し,地表付近とビル高層階での2 つの測定値を比較しました。またレーザのふらつきの指標であるビームワンダの撮影を行い,理論値と比較し,ビームワンダによって生じる受信側におけるレーザの照射スポットの変動を計算した結果について示しました。到来角によって光検出器で発生する受信強度の低下を低減するための仕組みについて検討した結果を示しました。

2015年4月26日 11時21分38秒 (Sun)

第58回宇宙科学技術連合講演会セッション紹介(167)

OS08-3 高精度大型宇宙構造システムの研究開発
11 月 14 日(金)14:10 〜 15:30  
このセッションでは4件の発表がありました。

(1)3B09 電気的多重動吸振器のロバスト最適化
○ 高嶋 俊秀 , 千葉 正克 , 南部 陽介(大阪府大)
宇宙構造物は,姿勢制御時やアンテナ等の構造物の展開時に発生する微小な振動を有しており,より一層の観測の高精度化を進めるためにはこのような振動問題を解決することが必要となってきています。ここでは電気的動吸振器を取り扱います。実数値の遺伝的アルゴリズムを用いた電気的多重動吸振器の最適化とロバスト最適化について検討を行いました。

(2)3B10 圧電セラミックスアクチュエータを用いた無/省電力形状保持制御におけるオーバーシュートの抑制
○ 内田 知礼 , 池田 忠繁 , 仙場 淳彦(名大), 石村 康生 (JAXA)
圧電材料の歪−電界関係の持つヒステリシスを利用した形状保持制御を行うときに発生してしまうオーバーシュートを抑制するために,形状保持制御用のアクチュエータとして残留歪の大きさの異なる二種類の圧電セラミックスを用いる方法を提案し,その方法の有効性を実験により検証しました。その結果,制御法としてフィードフォワード制御とフィードバック制御を合わせた方法を用いることで,構造物の形状をほぼ単調に変化させ,保 持できることが分かりました。

(3)3B11 CFRP 製リフレクタの熱変形について
○ 仙場 淳彦 , 池田 忠繁 , 石川 隆司(名大)
CFRP製リフレクタの実験モデルに実際に温度変化を与えて熱変形を計測し、CFRPの形状維持に関する知見を得ることを目的としました。具体的にはCFRP製リフレクタの実験モデルに対しランプ加熱により特定のパターンの温度変化を与え、面外変位分布を比較することにより CFRP製リフレクタの熱変形特性を調べた結果を示し、有限要素解析によりそれらを考察しました。

(4)3B12 高精度大型構造システムのための高精度複合材
○ 後藤 健(JAXA), 小林 訓史(首都大), 岩田 稔(九工大), 横関 智弘(東大), 上田 政人(日大), 仲井 朝美 , 大谷 章夫 (岐阜大), 石川 真志 , 向後 保雄(東京理大), 有川 秀一 , 米山 聡(青学大)
高精度な構造を宇宙空間で実現するために必要な複合材料の特性の把握と、新しい複合材料の創製に関する研究について紹介しました。熱膨張係数をほぼゼロに設定可能であるCFRPは,高精度を要求される宇宙構造物には不可欠な素材です。2種類の熱可塑性CFRPについて、それぞれのCFRPの成形条件を確立するとともに使用可能であることが明らかとなりました。 熱可塑型ポリイミドについてはガラス転位温度まで使用可能であり,メチルペンテンは一部樹脂を酸変性することで十分な層間強度を保持可能であることが分かりました。


プロフィール

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ニックネーム
宇宙技術汎用化トレーナー 岩田 敏彰
性別
男性
血液型
A型

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